Головна |
Як і перший закон термодинаміки, другий закон є узагальненням даних досвіду. Багаторічна людська практика привела до встановлення певних закономірностей перетворення теплоти в роботу і роботи в теплоту. В результаті аналізу цих закономірностей з'явився ряд формулювань другого закону термодинаміки, різних за формою, але однакових по суті. Обмежимося наступними двома:
-неможливі такі процеси, єдиним кінцевим результатом яких був би перехід деякої кількості теплоти від менш нагрітого тіла більш нагрітого;
-невозможен процес, єдиним результатом якого є перетворення всієї теплоти, отриманої від деякого тіла, в еквівалентну їй роботу.
Як випливає з порівняння понять "робота" і "теплота" (§24), а також з другої формулювання закону, ці дві форми передачі енергії не є рівноцінними: в той час як робота може безпосередньо піти на збільшення енергії хаотичного (теплового) руху часток тіла (наприклад, при ковзанні тіла по шорсткій поверхні), теплота не може бути безпосередньо звернена в роботу без зміни термодинамічної стану навколишнього середовища (як в розглянутому вище прикладі з холодильною машиною). Така нерівноправність перетворення теплоти в роботу в порівнянні з перетворенням роботи в теплоту призводить до незворотності природних процесів: самовільні процеси в замкнутій системі йдуть в напрямку зникнення потенційно можливої ??роботи. Це підтверджується зокрема, першої формулюванням закону.
Отже, в той час як перший закон термодинаміки виражає кількісну еквівалентність роботи і теплоти, другий закон виражає їх якісну нееквівалентність.
Для кількісної характеристики ступеня незворотності процесів вводиться поняття "ентропія".
У термодинаміки показано, що властивість оборотності мають тільки рівноважні процеси (так як при їх здійсненні немає змін у навколишньому середовищі. | поняття ентропії
Внутрішня енергія системи | Отже, внутрішня енергія ідеального газу дорівнює сумарній кінетичної енергії хаотичного руху молекул. | Робота і теплота | теплоємність | Перший закон термодинаміки | Застосування першого закону термодинаміки до основних термодинамічних процесів | Изохорический процесом називається процес, що відбувається в системі з незмінною масою при постійному обсязі. | изобарических процес | ізотермічний процес | адіабатичний процес |